Daripada semua pilihan tenaga bersih dalam pembangunan, ia adalah biofuel berasaskan alga yang paling hampir menyerupai komposisi minyak mentah yang dipam keluar dari bawah dasar laut. Kebanyakan apa yang kita ketahui sebagai petroleum adalah, selepas semua, terbentuk daripada mikroorganisma ini, melalui penukaran mudah alih yang semulajadi yang dimainkan selama berjuta-juta tahun.
Kini, penyelidik di Makmal Kebangsaan Northwest Pacific Department of Energy di Richland, Washington telah menemukan cara untuk bukan sahaja meniru, tetapi mempercepatkan proses "memasak" ini sehingga titik kecil campuran alga dan air dapat berubah menjadi sejenis minyak mentah dalam masa kurang daripada sejam. Selain mudah disejukkan ke dalam gas yang boleh dibakar seperti bahan bakar jet, petrol atau diesel, teknologi proprietari juga menghasilkan, sebagai bahan sampingan, unsur-unsur kimia dan mineral yang boleh digunakan untuk menghasilkan tenaga elektrik, gas asli dan bahkan baja untuk, mungkin, tumbuh lebih banyak alga. Ia juga boleh membantu mengalirkan alga sebagai alternatif yang berdaya maju; satu analisis telah menunjukkan bahawa melaksanakan teknik ini pada skala yang lebih luas membolehkan syarikat menjual biofuel secara komersil untuk serendah dua dolar galon.
"Apabila ia turun, orang Amerika tidak seperti orang Eropah yang cenderung lebih peduli untuk mengurangkan jejak karbon mereka, " kata penyelidik utama Douglas C. Elliott, yang meneliti bahan api alternatif selama 40 tahun. "Penggerak untuk menerima apa-apa jenis bahan api akhirnya sama ada ia murah seperti petrol yang kita gunakan sekarang."
Para saintis telah lama tertarik dengan senarai dobi yang mempunyai kelebihan alga yang melimpah dari sumber tenaga lain. Sebagai contoh, Jabatan Tenaga AS menganggarkan bahawa pengeluaran bahan bakar alga untuk memenuhi penggunaan minyak harian negara akan mengambil sekitar 15, 000 batu persegi tanah, kira-kira saiz negeri kecil seperti Maryland. Sebagai perbandingan, menggantikan hanya bekalan diesel yang dihasilkan dengan bio-diesel dari kacang soya memerlukan separuh daripada jisim tanah negara.
Selain potensi hasil yang lebih tinggi, bahan bakar alga masih bersih daripada petroleum, kerana tumbuhan marin memakan karbon dioksida dari atmosfera. Secara agrikultur, alga berkembang dalam pelbagai habitat, dari wilayah lautan hingga persekitaran air kumbahan. Ia tidak berbahaya seperti bahan api nuklear, dan ia boleh terbiodegradasi, tidak seperti panel solar dan intervensi mekanikal yang lain. Ia juga tidak bersaing dengan bekalan makanan dan, sekali lagi, adalah sama dengan petrol yang boleh diperbaiki sama seperti menggunakan kemudahan sedia ada.
"Etanol dari jagung perlu dicampur dengan gas dan minyak sayur-sayuran yang diubah suai untuk digunakan dengan diesel, " kata Elliott. "Tetapi apa yang kita buat di sini dalam menukar alga adalah lebih banyak laluan langsung yang tidak memerlukan pengendalian atau campuran khas. "
Atau, sebagai penyelidik alga, Juergen Polle dari Brooklyn College berkata: "Kita tidak boleh terbang dengan etanol, kita memerlukan minyak, " katanya kepada CBS News .
Tetapi sementara infrastruktur untuk pengeluaran etanol berasaskan jagung telah berkembang sehingga sebahagian besar kereta di jalan raya pada campuran gasolin terdiri daripada 10 peratus biofuel, pembangunan bahan bakar alga yang sedang berjalan telah berkembang sejak permulaannya menarik minat 1980-an. Pakar industri menimbulkan masalah ini kerana kekurangan kaedah yang boleh dilaksanakan untuk menghasilkan bahan api alga yang berjalan setinggi 10 dolar per galon, menurut satu laporan di New York Times . Walau bagaimanapun, janji minyak dari alga cukup menggembirakan bahawa ExxonMobil, pada tahun 2009, telah mendaftarkan kepakaran makmal Genomics Craig Venter bioengineer terkenal dunia untuk mengarang ketegangan genetik alga yang kaya dengan lipid, sebagai cara untuk mengimbangi perbelanjaan menanam dan memproses bahan menjadi sumber yang menarik secara komersil. Walau bagaimanapun, walaupun melabur $ 600 juta menjadi usaha yang sangat ambisius, projek itu dilanda "keterbatasan teknikal", memaksa syarikat untuk mengakui awal tahun ini bahawa bahan api alga adalah "mungkin lebih lanjut" daripada 25 tahun dari menjadi arus perdana.
Sistem pencairan hidroterma yang dikembangkan oleh pasukan Elliott bukan sesuatu yang baru. Malah, para saintis mengamati teknologi di tengah-tengah krisis tenaga semasa tahun 1970-an sebagai cara untuk membuat pelbagai jenis biomas seperti kayu, akhirnya meninggalkan satu dekad kemudian apabila harga petrol kembali ke tahap yang lebih munasabah. Versi yang dibangunkan oleh makmal PNNL, bagaimanapun, "agak baru" dan direka hanya untuk menunjukkan bagaimana menggantikan amalan kos yang intensif seperti mengeringkan alga sebelum mencampurkan bahan kimia dengan pendekatan yang diperkemas menjadikan keseluruhan proses lebih efektif daripada semua fasa. Elliott menerangkan, contohnya, sebahagian besar daripada perbelanjaan dibelanjakan untuk menaikkan alga, yang sama ada ditanam dalam sistem kolam terbuka, serupa dengan persekitaran semula jadi, atau dalam keadaan terkawal yang terdapat dalam sistem gelung tertutup. Sistem kolam terbuka tidak terlalu mahal untuk dikendalikan, tetapi ia cenderung menghasilkan lebih banyak tanaman yang tercemar dan tidak dapat digunakan sementara tetapan buatan, di mana alga ditanam di dalam bekas yang jelas dan gula yang diberi makan, adalah mahal untuk dikekalkan.
"Orang ramai mempunyai idea yang agak tidak tepat bahawa anda boleh menanam alga di mana-mana sahaja kerana mereka akan mendapati ia berkembang di tempat seperti kolam renang mereka, tetapi penuaian alga-gred bahan bakar secara besar-besaran sebenarnya sangat mencabar, " kata Elliott. "Keindahan sistem kami ialah anda boleh memasukkan apa-apa jenis alga ke dalamnya, walaupun strain campuran. Anda boleh tumbuh sebanyak yang anda boleh, apa-apa terikan, walaupun jenis lipid yang lebih rendah dan kita boleh menjadikannya mentah. "
Wartawan tenaga Forbes Christopher Helman mempunyai gambaran yang baik tentang bagaimana teknik pencairan hidrotermal ini berfungsi:
"Anda bermula dengan sumber alga yang bercampur dengan air. Larutan ideal ialah 20% alga mengikut berat. Kemudian anda menghantarnya, terus menerus, ke bawah tabung panjang yang memegang alga pada 660 darjah Fahrenheit dan 3, 000 psi selama 30 minit sambil kacau Ini masa dalam periuk tekanan ini memecahkan alga (atau bahan makanan lain) dan memperbaharuinya menjadi minyak.Memandangkan 100 paun bahan bakar alga, sistem itu akan menghasilkan 53 pound 'bio-minyak' mengikut kajian PNNL. Minyak itu secara kimia sangat mirip dengan mentah ringan, manis, dengan campuran kompleks dan ringan, aromatik, fenolik, heterosik dan alkana dalam jarak C15 hingga C22. "
Mengendalikan apa yang pada dasarnya adalah periuk tekanan ekstrem pada suhu dan tekanan tinggi yang berterusan memerlukan kuasa yang cukup, walaupun Elliott menyatakan bahawa mereka telah membina sistem mereka dengan ciri pemulihan haba untuk memaksimumkan haba dengan berbasikal kembali ke dalam proses, yang sepatutnya menghasilkan keuntungan bersih bersih yang signifikan secara keseluruhan. Sebagai bonus, tindak balas kimia yang berlaku meninggalkan sebatian sebatian, seperti hidrogen, oksigen dan karbon dioksida, yang boleh digunakan untuk membentuk gas asli, sementara mineral yang sisa seperti nitrogen, fosforus dan potassium berfungsi sebagai baja.
"Ini cara meniru apa yang berlaku secara semulajadi selama tempoh masa yang tidak dapat diukur, " tambahnya. "Kami hanya melakukan banyak perkara, lebih cepat."
Pasukan Elliott telah melesenkan teknologi ke permulaan Genifuel Corporation yang berpusat di Utah, yang berharap dapat membina penyelidikan dan akhirnya melaksanakannya dalam kerangka komersil yang lebih besar. Beliau mencadangkan bahawa teknologi perlu diperkatakan untuk menukarkan kira-kira 608 metrik tan alga kering kepada minyak mentah setiap hari untuk menjadi mapan secara kewangan.
"Ia adalah satu cabaran besar, untuk membuat biofuel yang berdaya saing kos dengan bahan api berasaskan petroleum yang ditubuhkan, " kata Presiden Genifuel James Oyler dalam satu kenyataan. "Ini adalah langkah besar ke arah yang betul."
